Текст книги "Эта удивительная подушка"
Автор книги: Карл Гильзин
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 14 страниц)
Часть 2. От подушек-игрушек к подушкам-городам
Игрушки для взрослых и детей
колько радости доставляют в детстве самые разнообразные игрушки: простые и сложные, большие и маленькие! И среди них – резиновые, надувные. Зверушки – зайки, кошки, собачки. Огромные черепахи и крокодилы. Всякие плотики, лодочки, круги. И, уж конечно, мячи всех размеров и расцветок.
Есть в Москве рай для детей – многоэтажный универмаг «Детский мир». В магазине огромные витрины. Чего только в них не увидишь! Но, пожалуй, самая яркая витрина – с резиновыми надувными игрушками. Она сверкает всеми цветами радуги, поражает взор причудливыми очертаниями невиданных существ и неожиданных геометрических форм.
Одним словом, надувные резиновые игрушки – это не только предметы для игры ребенка с первых месяцев его жизни, но и одно из средств познания мира во всем его многообразии. Действительно, изображение на картинке диких животных в их естественных условиях и объемная резиновая игрушка, например, слон, крокодил и т. п., дадут более полное представление о животном.
Но бывает, что надувные игрушки служат науке.
Известному зоологу профессору Бернгарду Гржимеку, посвятившему свою жизнь изучению диких африканских животных, пришла в голову не совсем обычная мысль: как будут вести себя его подопытные животные, встретившись нос к носу со своими двойниками, но надутыми, пластмассовыми? И вот уже с автомобиля выгружают надувного слона в натуральную величину, правда, не совсем обыкновенного цвета.
Дикие слоны заинтересовались. Подняли уши, затрубили, подошли поближе и… один за другим повернули обратно. Может быть, подвела светлая окраска? Надувного слона срочно перекрасили, устроив ему грязевую ванну, но увы… Ни один слон так и не подошел больше. Раскусили обман?
Активнее вели себя при встрече с надувным собратом львы. Сначала от группы львов отделились два самца, осторожно приблизились, остановились, стали вглядываться в нарисованные глаза чужака. Потом подошли вплотную, обнюхали. Но тут порыв ветра опрокинул надувного льва, и львы настоящие, отпрянув, отбежали метров на двадцать, тоже легли и продолжали неотрывно рассматривать пришельца. Когда пришла очередь встречи львиц со львятами, то первого же удара лапой одной из них фальшивый лев не выдержал.
То же произошло и с надутым носорогом. Пока знакомились самцы, все обходилось мирно, но появилась самка с детенышем, и надутый носорог полетел вверх тормашками.
Опыты профессора Гржимека, вероятно, только начаты и будут продолжены. Они могут установить немало нового в поведении диких животных.
А что, если предложить подобную встречу со своими надувными собратьями… людям? Думаете, бредовая мысль?
Но за рубежом в магазинах продаются надувные резиновые манекены, изображающие хорошо одетых бравых мужчин в натуральную величину. Они получили название «молчаливый сосед». Их назначение – сидеть в автомашине рядом с водителем и, разумеется, молчать. Такого «соседа» при желании можно приобрести в форме полицейского. Как полагают, они в какой-то степени защищают от гангстеров, которые частенько нападают на автомобили, особенно с одинокими женщинами. Можно такого «соседа» на короткое время одного оставить в машине, особенно вечером, в темноте, он может быть хотя и не очень надежным, но все же «сторожем» машины.
Иное применение для «молчаливых джентльменов» нашли в Японии: на некоторых перекрестках улиц ночного города расставляют надутых полицейских. Водители автомашин, издали заметив знакомую фигуру, сбавляют скорость…
Подушка-костюм
Уж если зашла речь о надувных костюмах, то, разумеется, не для «молчаливых джентльменов». Превращаясь в надувной костюм, воздушная подушка способна на многое. В частности, когда человек оказывается в опасных, а то и вовсе не пригодных для жизни условиях. Например, глубоко под водой. Или, наоборот, на большой высоте над землей.
В павильоне «Атомная энергия» на ВДНХ можно увидеть надувной костюм, защищающий от вредного радиоактивного излучения при работе на атомных электростанциях и установках с ядерными реакторами. Костюм изготовлен из прорезиненной пластмассовой пленки. В комплект входит и шлем со смотровым стеклом, причем шлем тоже надувной, двойной. При желании воздух из рукавов и брюк можно выпустить, если этого требуют условия работы.
Защитные надувные пневмокостюмы применяются для работы внутри железнодорожных цистерн или в трюмах танкеров. Представляете, какой там отравленный парами нефти или бензина воздух? Часто такие костюмы не просто надуваются воздухом, но и снабжаются устройством, создающим внутри него благоприятные для человека температуру, давление и влажность воздуха – регулируемый микроклимат.
Недавно в США пущен цех для обработки молибдена и специальных сплавов. Чтобы избежать их коррозии в процессе производства, обычный воздух в цехе, представляющем собой огромный герметический стальной зал, заменили благородным газом – аргоном. Естественно, в зале можно работать только в специальном защитном костюме. Но воздушная подушка сыграла в этом случае и еще одну важную роль – она помогла заменить воздух в зале аргоном, что сделать было нелегко. Для этого в цех занесли колоссальную резиновую подушку, надули ее аргоном, и когда она заполнила весь зал, площадью четыреста квадратных метров и высотой семь метров, то подушку… прокололи. Остроумно, не правда ли?
Необходим пневмокостюм и в тех многочисленных случаях, когда нужно проникнуть в «гидрокосмос», то есть под воду. Человек не может дышать кислородом, растворенным в воде, как это делают рыбы. Ученые пытаются научить людей дышать и под водой, учитывая роль океана в будущем человечества. Пока ведутся эксперименты с животными.
Чтобы пробыть под водой длительное время, водолаз должен надеть специальный костюм, который и называется водолазным или скафандром. Воздух, которым дышит водолаз, подается внутрь костюма и, как говорят, вентилирует его. Получается воздушная подушка.
Чем глубже, тем больше давление воды: оно возрастает на одну атмосферу с погружением на каждые десять метров. Дышать атмосферным воздухом, например, через дыхательную трубку, выведенную наружу, можно лишь до глубины не более одного метра, потому что мышцы наших легких не способны преодолеть давление воды на большей глубине, чтобы произвести вдох.
Приходится подавать воздух водолазу под давлением тем большим, чем глубже он погрузился. Находящийся под давлением костюм, если его вытащить из воды, раздуется.
Есть у водолазных костюмов одно коварное свойство: с ним так просто не расстанешься. Это не то, что обычный костюм: захотел – снял. Внутри костюма на глубине давление намного больше атмосферного, и если воздух сразу выпустить, то водолаз может погибнуть. Воздух повышенного давления, которым дышит водолаз, растворяется в его крови, как бы вжимается в нее. Стоит резко снизить окружающее давление, как растворившийся ранее воздух, точнее, азот из воздуха, потому что кислород усваивается при дыхании, снова выделится в виде мельчайших пузырьков, как выделяются пузырьки газа из обычной газировки.
Образованная пузырьками пена забивает капиллярные кровеносные сосуды, и человек может погибнуть. Или уж, во всяком случае, серьезно заболеть.
Если человек пробыл в водолазном костюме два часа на глубине всего двадцати пяти метров, то на поверхность его приходится поднимать часа полтора, чтобы произошла, как говорят, декомпрессия, то есть чтобы человек привык к уменьшенному давлению и азот постепенно выделился из крови.
Водолазный костюм вентилируемого типа, о котором идет речь, изобретен довольно давно, в начале XVIII века.
Для длительных научных исследований используются специальные подводные дома – лаборатории акванавтов. Обычно они изготовляются из стали и других прочных материалов. Но в одном случае подводным домом стала воздушная подушка! Это было подводное жилище молодых энтузиастов-москвичей, исследователей Черного моря. Аквалангисты клуба «Дельфин» посвятили свой необычный эксперимент 50-летию Ленинского комсомола.
Они соорудили надувной дом – шар из прорезиненного капрона объемом около десяти кубических метров – и установили его у побережья Крыма, в Карадаге.
Назвали исследователи свой дом «Спрутом»: прикрепленный тросами ко дну моря, чтобы не всплыл, он действительно чем-то напоминал это морское животное. В своем доме аквалангисты могли находиться в течение пяти суток.
Но разве до появления водолазного костюма люди не умели находиться под водой и даже работать там?
Умели. Для этого они пользовались водолазным колоколом. Конечно, колокол не звонил под водой, он служил для того, чтобы создать все ту же воздушную подушку. Когда колокол (он действительно, напоминает по форме большой колокол) погружают в воду вместе с находящимся внутри него человеком, то и воздух в нем тоже оказывается запертым. По мере погружения воздух все больше сжимается водой, и в верхней части колокола образуется воздушная подушка повышенного давления. Пока в ней свежий воздух, человек может дышать, находиться под водой, работать. Впервые водолазный колокол был применен в 1606 году для работ по поднятию грузов с кораблей «Непобедимой армады».
Но не человек первым изобрел водолазный воздушный колокол. Сделала это природа. Есть небольшое насекомое – водяной паук-серебрянка. Он живет под водой, а дышит воздухом. Как же ухитряется паучок снабжать себя воздухом, уж не по дыхательной ли трубке с поверхности?
Нет, хотя другие насекомые пользуются и таким способом. Паук строит себе под водой, где-нибудь под листком подводных растений, своеобразный воздушный колокол – жилой дом в виде воздушной подушки. А воздух в него таскает из атмосферы: когда паук ныряет, к его телу всегда пристают серебряным бисером пузырьки воздуха. Спустится паук в свой подводный дом, пузырьки и пополняют запас воздуха в нем.
Водяной паук – не единственный представитель живого мира, строящий себе под водой гнезда-жилища из воздушных пузырьков. Занимаются этим и некоторые рыбки. И даже такое крупное животное, как ондатра, тоже может дышать подо льдом, собирая выдыхаемые ею пузырьки воздуха в одну большую воздушную подушку. Но как же можно дышать выдыхаемым воздухом? Подушка оказывается «хитрой» – из нее в воду непрерывно отводится выдыхаемый углекислый газ, а в подушку поступает кислород из воды. Подобные «жабры» нам уже встречались, когда шел разговор о плавательном пузыре рыб и жуке-плавунце.
Идея воздушного колокола не устарела и теперь, она используется при проведении подводных строительных кессонных работ.
Кессон и есть, по существу, тот же колокол.
Даже если в колоколе израсходован не весь воздух и в нем остался кислород, человек не может все же дольше находиться в нем из-за углекислого газа, содержащегося в продуктах дыхания и являющегося сильным ядом. Ему ведь деваться некуда, он так и остается под колоколом. Вскоре подушка под колоколом из спасительной воздушной превращается в гибельную углекислую. Нужно срочно поднимать колокол!
Опытом паука-серебрянки воспользовались советские изобретатели, построившие подводное жилище из тончайшей пленки, толщиной всею 0,3 миллиметра, с мелкоячеистой сеткой сверху. Ведь и паук тоже оплетает свое жилище паутинками. Сначала этот почти прозрачный подводный дом так и называли «Серебрянкой», но потом, когда внутри него под водой зажгли электрические лампочки, он стал очень похож на Луну, и его переименовали в «Селену».
Летом 1972 года «Селену» испытывали под водой, установив ее на металлической раме с якорями.
Сетка на доме была почти незаметной, рыбы даже натыкались на дом, и его первые обитатели чувствовали себя живущими прямо в воде!
Может быть, когда-нибудь на морском дне появятся целые города под прозрачными куполами?
В вентилируемом скафандре можно погрузиться на глубину до шестидесяти метров – глубже нельзя: азота в крови растворится так много, что наступит «азотное опьянение», как при наркозе. Недостаток вентилируемого скафандра и в том, что он неразрывно связан воздушным шлангом с кораблем. Мало того, что со шлангом может всякое случиться, а это грозит гибелью водолазу, он сильно ограничивает подвижность водолаза, его работоспособность.
Настоящей революцией в водолазном деле стало изобретение автономноговодолазного снаряжения, независящего от подачи воздуха сверху. Наспинные или нагрудные баллоны, своеобразная «консервированная» воздушная подушка, снабжают водолаза воздухом или кислородо-воздушной смесью. Лет тридцать назад появились легкие акваланги,открывшие дорогу в воду тысячам спортсменов.
Чтобы сделать доступными глубины более ста метров, где дышать обычным воздухом нельзя из-за азотного наркоза, ученые пытаются заменить азот другим, более подходящим инертным газом – разбавителем кислорода. Наилучшим пока кажется гелий, в скафандрах с гелиево-кислородной смесью удавалось опускаться на глубину до трехсот метров и даже глубже.
В союзе с изобретателями
Если внимательно изучить изобретения, сделанные за последние годы, то легко установить, что все больше оригинальных решений подсказывает изобретателям воздушная подушка!
Вам ни разу не приходилось видеть, как происходит отливка деталей из металла? Интересный, важный и довольно трудоемкий процесс, в особенности если деталь сложной геометрической формы.
Давайте заглянем в литейный цех машиностроительного завода. Пусть нужно отлить металлическую игрушку – клоуна. Как это делается? Сначала изготовляется литейная модель – точная копия клоуна, но сделанная из дерева. Теперь дело за литейной формой,куда будет заливаться металл. Для этого берут опоку – пустую прямоугольную металлическую коробку – и заполняют ее литейной землейили формовочной смесью. Чтобы в ней образовалась пустота, куда будет залит металл и где он должен приобрести форму будущего клоуна, в опоку сначала закладывают деревянную модель, а потом, когда опока набита землей, модель извлекают. Но как ее вытащить, не повредив формы? Опоку приходится делать разъемной, из двух половин, а земляная форма часто состоит из нескольких частей.
Вот все готово. Модель удалена, обе половинки опоки собраны, внутри нее, в земле, осталась пустота, точно повторяющая очертания клоуна. Осталось залить расплавленный алюминий в специальное отверстие формы – литник. Пройдет немного времени, отливка остынет, и из опоки будет извлечен сверкающий алюминиевый клоун.
Насколько было бы лучше иметь дело с неразъемной литейной формой, не составлять ее из отдельных частей! Но как извлечешь тогда модель? Сложней, чем вытащить косточку из вишни, не повредив ее. Задачка для изобретателей…
И вот как она была решена. Советский изобретатель увидел однажды у сынишки резиновую игрушку – надувного клоуна. И этот игрушечный клоун подсказал нужную идею.
Смотрите, как мы будем теперь отливать нашего клоуна. Вместо деревянной модели возьмем надувного клоуна и, проделав в нем маленькую дырочку, зальем внутрь жидкость, плотность которой такая же, как и литейной земли. Это нужно, чтобы модель не искажалась, не деформировалась, находясь в форме. Через некоторое время, когда форма затвердеет, удалим жидкость из модели и вытащим ее, сжавшуюся, через литниковое отверстие.
Теперь можно заливать. Вскоре у клоуна появится алюминиевый близнец.
Всем известна тонкая полиэтиленовая пленка, идущая на упаковку продуктов. А вот как ее получают? Без помощи воздушной подушки и тут не обошлось. В специальных машинах расплавленная пластмасса выдувается вверх через узкую щель горячим воздухом. Образующаяся тонкая прозрачная «колбаса» режется вдоль и получается плоская тонкая пленка. Просто и изящно, как говорят инженеры, когда хотят похвалить хорошее решение.
«Колбаса» из тончайшей пленки используется и для настоящих колбас. Без ее помощи известное с древности изготовление колбас пришлось бы сильно сократить – не стало хватать кишок животных, из которых делается ее естественная оболочка. С конвейера лишь одного из московских заводов ежегодно сходит около ста миллионов погонных метров надутой воздухом тончайшей белковой оболочки для колбас.
Нам уже не привыкать менять профессии, превратимся теперь в горняков, шахтеров. Важная и почетная специальность.
В угольной шахте вы наверняка еще не были, давайте спустимся, посмотрим, как добывают уголь. Шахтная клеть, вроде обычного лифта, но побыстрее, опустила нас вниз, где идут выработки. Пройдя по подземным коридорам, дойдем и до забоев, где горняки с помощью машин и отбойных молотков вгрызаются в угольный пласт.
Вслед за шахтерами, рубящими уголь, по забою движутся другие рабочие – крепильщики. Они устанавливают крепь – деревянные или металлические стойки-распорки, поддерживающие кровлю забоя. Иначе она через некоторое время обвалится.
Еще в средние века вот так же трудились в шахте крепильщики, рискуя жизнью. А сколько молодого леса губится на тонкие стойки-крепи! Только на шахтах нашей страны – сотни тысяч кубометров ежегодно. Металлическая же крепь громоздка и сложна.
Долго бились изобретатели над проблемой крепления. На помощь пришла воздушная подушка. Изобретатели Днепропетровского горного института предложили вместо деревянной крепи пневматическую. В резиновые надувные баллоны нагнетается воздух, стенки баллона прижимаются к грунту и кровле пласта и предотвращают обвал, действуя как уже знакомый нам домкрат. Из нескольких больших баллонов, укладываемых друг на друга, образуются «костры», как их называют шахтеры, так что подушка может применяться при любой высоте забоя. Но изобретатели этим не ограничились, они сделали пневматическую крепь самоходной, управляемой на расстоянии. Когда ее нужно передвинуть, воздух из баллонов выпускают, специальное устройство передвигает их вдоль забоя, и баллоны надувают снова.
В шахтах воздушную подушку можно использовать не для одной только крепи. Случись, например, пожар (хоть и редко, но бывает и такое), как тотчас возникает необходимость изолировать его очаг, чтобы резко уменьшить приток воздуха. Как это сделать? Самое лучшее – воспользоваться воздушной подушкой, например огромными надувными перегородками из синтетической ткани. Они надуваются сжатым азотом всего за сорок секунд и плотно прижимаются к стенкам штольни – тяга прекращается. В центре перегородки есть двери для прохода аварийных команд. Просто, дешево, надежно.
В шахтах и рудниках доставляют неприятности вертикальные стволы – того и гляди, сверху свалятся обломки породы. Тут может помочь огромная пневматическая надувная чечевицеобразная «пробка» диаметром в несколько метров. При необходимости она может перекрыть ствол за считанные минуты.
А вот как помогает подушка нефтепроводам. По огромным стальным трубам, паутиной покрывающим землю, приходится перекачивать разные сорта нефти и бензина, но так, чтобы они не перемешивались, иначе драгоценный продукт будет погублен. Как этого добиться? Проще всего с помощью надувных резиновых шаров-разделителей, которые помещают в трубопровод между различными сортами продукта, и они мчатся вместе с жидкостью по стальной трубе, заодно очищая ее от разных отложений. Шары сигнализируют и о температуре перекачиваемого топлива, и о своем собственном местонахождении.
А вот снова труба, и в ней подушка, но роль ее иная. В технике часто приходится протаскивать через длинную трубу кабель. Известны десятки решений этой задачи, совсем не такой простой, как кажется. Но, пожалуй, использование воздушной подушки, предложенное английскими изобретателями, одно из самых оригинальных. Изобретатели назвали свое устройство «пневматическим червем». Что ж, похоже – оно представляет собой тонкую раздвижную, телескопическую стальную трубу с надувным резиновым шариком на обоих концах. К трубке присоединен протаскиваемый кабель. Когда надувается задний шарик и упирается в стенки трубы, то передний, не надутый, продвигается на несколько сантиметров вперед. Потом надувается передний шарик, а из заднего выпускают воздух – при этом он подтягивается к переднему. За час «червь», хоть продвигающийся медленно, проходит путь более километра!
Как обычно укладывают бетонные трубы в траншею, например, для канализационных сетей? Привозят отрезки труб, укладывают в вырытую траншею, потом соединяют их. А если эти трубы огромного диаметра? Поди-ка повозись с ними! В Швейцарии воспользовались воздушной подушкой, получилось куда проще. Укладывают огромный резиновый надувной баллон в траншею, туго надувают его и в пространство между ним и стенками траншеи заливают бетон. Когда он затвердеет, воздух из баллона выпускают, вытаскивают баллон, и труба готова!
Наши изобретатели сделали еще один шаг – они решили просто закопать подушку в землю. На первый взгляд – совершенно бессмысленно. Оказывается, очень даже полезно. В земле прорывают узкую щель, в нее закладывают сплющенную оболочку надувного резинового баллона и засыпают землей. Потом включают компрессор, и он подает по шлангу воздух в баллон. Земля над щелью начинает вдруг оживать, она горбится, вздымается горой, из нее показывается баллон. Воздушная подушка расталкивает грунт, отваливая его в стороны. Стоит выпустить воздух из баллона, убрать его – и готова траншея для канала, газопровода, силосной ямы. Получилась землеройная машина, экскаватор необычного типа!
Кто имел дело с автомобилем, знает, что автомобильный аккумулятор постоянно нуждается в добавлении чистой, дистиллированной воды. А если ее нет? Стоит впустить струю пара из кипящего чайника внутрь полиэтиленового мешка, как по его внутренней поверхности начнет стекать дистиллированная вода.
